阻力（翻译）

小编悠游

动阻力
在水下穿越的时候，身体会受到水的阻力而减速。此外，在水的表面移动时，另外一种形式的阻力（波阻）会由于游泳者产生的波浪而产生。这些阻力的合力大小取决于游泳速度的（至少）2次方。从研究水阻的测量方法的历史上看，Amar
(1920)第一个提出水阻和速度的平方成以下关系：
Fd =
K*v^2
在上式中，Fd表示阻力，K是和密度r、阻力系数CD、正面面积Ap相关的常数，v是游泳速度。实验表明阻力(N)和单靠划臂产生的速度(m/s)之间的关系近似于
Fd =
29*v^2。当时猜测为了产生推进里所作的动作会带来额外的阻力。这导致人们尝试对一个主动游泳的人的阻力的测量。70年代的研究团体对主动阻力量化的技术都是依靠公式的推导。
80年代中期，发展出一种依靠直接测量爬泳时推力的技术：主动阻力测试系统(M.A.D.
system下图)。利用MAD系统测出男子游泳健将K的平均值约等于30，女子游泳健将的K平均值约等于24。Kolmogorov和Duplisheva设计了另外一种方法测量主动阻力。这个被他们称为“速度变动法”要求用尽全力游两次30米：一次在静水中游，另一次游的时候受到水的冲击使游泳者受到更大的阻力。两次试验中平均速度被计算出来，在两次游泳的能量输出都是最大的而且是常量这个假设下，主动阻力可以根据能量等于力乘以速度来推导出来。最近我们比较了两种主动阻力的测试方法。
很明显，利用更新的方法对游泳健将测出的K值比十八年前的测量结果小了大约10%：女子22，男子27。但是以每秒两米的速度游泳时作用在游泳者身上的平均阻力仍有110牛顿之大。这令人们对是否能通过运用适当的技术比如减小正面面积或者阻力系数来减小阻力产生了兴趣。但是文献并没有给我们正面的答案：从一方面来讲阻力和人的体形（相关的面积和身高）有关，而对于游泳健将来讲又不同程度地和他们的动作有关。如Holmér
(1979b)的观点一样，也许在滑行的过程中身长手臂能够减小一些阻力。从另一方面来讲，观察发现更精通游游技术的人会通过减小速度的摆动来提高成绩，这说明运用适当的游泳技巧能够减小爬泳时的阻力。

安装在25米池的MAD系统的示意图。MAD系统可以使运动员在每个游程中靠推固定的把手前进。把手是安在水中一根22米长的杆上。把手的间距是可调的（通常为1.35米）。长杆安在距离水面0.8米下。长杆和一个压力传感器连接，可以直接测出被测人员每一划的推力。被测人员只通过手推动固定把手前进，腿夹浮板。被测人员以恒速前进时说明推力等于平均阻力。被测人员每游一次就会得到速度-推力关系表中的一个点（游很多次后，会得到很多点，把这些点连成曲线就可以得到速度和阻力的关系,下图中绿色那条线就是主动阻力和速度的关系，横坐标是速度单位是米/秒，纵坐标是阻力单位是牛顿--冰雪女神）。

最近，我们开始研究波阻。这里有一些理论说明波阻可以通过泳技巧来减小。我们准备研究出一种量化波阻的方法来。
原文：http://www.ifkb.nl/B4/drag.html